EP0805021A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Temperatur in einer mit Laserlicht arbeitenden Druckplatten-Beschriftungseinheit, insbesondere einer Offset-Druckmaschine - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Temperatur in einer mit Laserlicht arbeitenden Druckplatten-Beschriftungseinheit, insbesondere einer Offset-Druckmaschine Download PDF

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EP0805021A2
EP0805021A2 EP97105896A EP97105896A EP0805021A2 EP 0805021 A2 EP0805021 A2 EP 0805021A2 EP 97105896 A EP97105896 A EP 97105896A EP 97105896 A EP97105896 A EP 97105896A EP 0805021 A2 EP0805021 A2 EP 0805021A2
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EP
European Patent Office
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laser diode
heat
diode unit
amount
switched
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EP97105896A
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EP0805021B1 (de
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Helmut Meyer
Johann Schunn
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Presstek LLC
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1083—Mechanical aspects of off-press plate preparation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/377—Cooling or ventilating arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for regulating the temperature in a printing plate labeling unit working with laser light, in particular an offset printing machine, according to the preamble of claims 1 and 8.
  • the labeling units For the labeling of printing plates that are used in printing presses, in addition to the conventional method of exposure using films, digitally working labeling units are now being used, to which the image information is supplied in the form of digital bit patterns generated in the prepress stage, which are supplied by the labeling units are transferred to the printing plate.
  • the labeling units have a light source, the light of which is focused by an optical lens system on the respective location on the printing plate and which is switched on or off depending on whether an image point is to be generated on the printing plate at the corresponding location.
  • No. 5,351,617 furthermore shows a device in which a plurality of optical focusing units, which are connected to corresponding laser light sources via optical fiber cables, are moved over a flat printing plate and expose it at the corresponding points.
  • the problem arises that the intensity of the laser light is influenced to a large extent by the temperature of the respective laser light source, in this case a laser diode. Because of the known exponential dependence of the intensity of the generated laser light on the temperature in a laser diode, temperature fluctuations in the range from 0.5 ° to 2 ° C are sufficient to adversely affect the labeling result in such a way that the resulting quality losses in the finished product Print image can be easily perceived by the human eye.
  • the loss of quality results from the fact that with a fluctuating light intensity of the laser light, which is due to a too low or too high temperature of the respective laser diode, the pixels to be generated on the printing plate vary greatly, so that the printing image generated with the printing plate has errors which lead to the perceptible loss of quality described above.
  • the temperature fluctuations of the laser diodes are generated when a printing plate is labeled, in particular in that the laser diodes convert a large part of the electrical energy supplied to them into Joule heat in the switched-on state, and in the switched-off state, i.e. in those places where no imaging takes place, no heat is generated by the laser diodes.
  • this results in high quality losses, in particular in the areas of the printing plate in which only a few pixels are set by the corresponding laser diode unit, since the laser diode unit which has been switched off for a longer period of time cools down and therefore when switched on again, due to the heating of the laser diode necessary time, a lower light intensity generated.
  • the object of the invention is to provide a method for regulating the temperature in a printing plate labeling unit working with laser light, with which the temperature of the laser light source generating the laser light, in particular a laser diode, can be kept constant to a high degree and with simple means can.
  • the invention has the particular advantage that even with labeling units with a larger number of individual laser diode units and associated focusing optics, a high degree of constancy and, in connection therewith, high quality in the generation of the individual pixels on the printing plate can be achieved over the entire image.
  • the device according to the invention has the advantage that it can be retrofitted in a simple and inexpensive manner to existing printing plate labeling units, both for flat printing plates and for printing plates clamped on a printing plate cylinder.
  • the device 1 shown in FIG. 1 for labeling a printing plate 4 clamped on a printing plate cylinder 2 of a printing press has one or more, for example 16 individual printing plate labeling units 5, of which only two units are shown in FIG. 1 for reasons of illustration technology.
  • the labeling units 5 can also be used for labeling flat printing plates.
  • Each of the labeling units 5 comprises focusing optics 6 which are arranged in the vicinity of the printing plate 4 and which are connected to a laser diode unit 10 via an optical light guide 8.
  • the optical focusing optics 6 focus the laser light generated by the laser diode unit 10 onto an image point to be generated on the printing plate 4, where it removes an area corresponding to the image point from the surface layer of the printing plate 4, so that an underlying ink-accepting layer is exposed.
  • the structure and the composition of such a printing plate are known, for example, from US Pat. No. 5,351,617 and are not described further here.
  • the control of the laser diode unit 10 takes place via a control device 12, which switches the laser diode unit on or off depending on a pixel to be set or not to be set in accordance with a bit pattern generated in the prepress stage.
  • the laser diode units 10 are accommodated in a housing 14 which is fastened on a base or carrier body 16.
  • a heating element 18, which is actuated by the control device 12, is arranged in the vicinity of the laser diode unit 10, preferably inside the housing 14.
  • the heating element 18 is actuated by the control device 12 alternately or in push-pull with the laser diode unit 10 in such a way that when the laser diode unit 10 is switched off, the heating element 18 is actuated and this heats the switched off laser diode unit 10.
  • the heating element 18 when the printing plate 4 is labeled with a pixel, the heating element 18 is switched off, so that no heat energy is generated by it during the time in which the laser diode unit 10 is switched on.
  • the heating element 18 is formed by an ohmic resistor, which is alternately connected to the high or low electrical voltage in alternation with the laser diode unit 10.
  • the heating element 18 can be formed by any other electronic component that generates Joule heat and is connected to a corresponding current and / or voltage source in opposition to the laser diode unit 10.
  • a component can be, for example, a transistor, a diode or a so-called Peltier element, etc.
  • the heating element 18 can also be arranged outside the housing 14, for example on this or on the base body 16.
  • the base body 16 carrying the labeling unit 5 Constantly cooling or heating device 1, for example by virtue of the fact that the base body 16 is hollow on the inside and the interior is flowed through by a corresponding cooling or heat transport medium of the desired temperature, as indicated by the arrows 20, 22.
  • a base body 16 through which a cooling or heating medium flows it can also be electrically heated in the same way.
  • an independent pre-temperature can be imparted independently of the regulation of the temperature by the heating element 18 of the laser diode unit 10 and / or the heating element 18, so that, for example, the operating point is one of several, e.g. B. from 16 printing plate labeling units 5 printing plate labeling device 1, for example depending on the respective ambient temperature for all labeling units 5 can be changed together.
  • the temperature of the laser diode unit 10 can be regulated by the heating element 18 using, for example, an electronic circuit arrangement 30 shown in FIG. 2.
  • the circuit arrangement 30 has a current and / or voltage source 32, to whose one pole, for example the positive pole, the control device 12 and the heating element 18 and, in parallel, the laser diode unit 10 are connected.
  • the heating element 18 and the laser diode unit 10 are also connected to the second pole of the current and / or voltage source 32 via respectively assigned power transistors 34 and 36.
  • the base of the power transistor 34 of the heating element 18 is preferably connected to the control device 12 via a fixed or adjustable resistor 35.
  • the base of the power transistor 36 of the laser diode unit 10 is preferably connected to the control device 12 via a second fixed or controllable resistor 37 and an inverting Schmitt trigger circuit 38.
  • the control device 12 controls the bases of the Power transistors 34 and 36 in push-pull operation, so that when the laser diode unit 10 is switched off, a current flows through the heating element 18, the size of which can be set accordingly via the resistor 35 for the respective heating element 18 of a printing plate labeling unit 5. Due to the inverting Schmitt trigger 38, the signal present at the base of the power transistor 36 of the laser diode unit 10 is inverted, so that the power transistor 36 blocks and the laser diode unit 10 remains switched off.
  • a signal of reversed polarity is generated by the control device 12 and, accordingly, the power transistor 34 of the heating element 18 is blocked and the power transistor 36 is switched on due to the inverting effect of the Schmitt trigger circuit 38, so that a current flows through the laser diode unit 10, whose size is adjustable via the resistor 37.
  • the control device 12 generates the signals as a function of a pixel to be set on the printing plate 4.
  • the course of the voltage U R applied to the heating element 18 and the voltage U LD applied to the laser diode unit 10 at the same time are shown in idealized form in FIG. 3.
  • the heating element 18 is connected to the voltage source 32 during the preheating phase V or in an equivalent manner to a corresponding current source and emits a certain amount of heat Q R , the size of which is preferably regulated in this way via the adjustable resistor 35 becomes that the temperature of the laser diode unit 10 switched off at this time adjusts to a desired working temperature.
  • the voltage U LD applied to the laser diode unit 10 during the preheating phase V in this embodiment of the invention is preferably 0 volts, so that the amount of heat generated by the laser diode unit 10 per unit of time is also corresponding to 0 J (joules).
  • the laser diode unit 10 is switched on by applying the voltage U LD and the heating element 18 is switched off at the same time, that is to say alternately or in opposition to it.
  • the amount of heat emitted by the laser diode unit 10 per unit of time Q LD and the amount of heat emitted by the heating element 18 per unit of time Q R are preferably essentially the same, depending on the arrangement of the heating element 18 or the preheating of the base body 16 or total radiated thermal power, the heat quantity Q R radiated by the heating element 18 can also be smaller or larger than the heat quantity Q LD radiated by the laser diode unit 10.
  • the amounts of heat can be adjusted, for example, via the adjustable resistors 35, 37 of the circuit arrangement shown in FIG. 2, the adjustment preferably being carried out in such a way that the temperature fluctuations between switching the laser diode unit on and off are as small as possible.
  • the heating element 18, as shown in FIG. 4 is supplied with a preferably adjustable basic voltage U R1 , or a corresponding basic current, even when the laser diode unit 10 is switched on, and emits a first basic heat quantity Q R1 , which is shown in the upper diagram 4 is shown as a dashed line.
  • the heating element 18 is connected to a second higher voltage U R2 , as a result of which it generates the amount of heat Q R2 per unit of time.
  • the difference between the amounts of heat Q R1 and Q R2 emitted by the heating element 18 in this embodiment of the invention is preferably selected such that the temperature fluctuations or the temperature difference of the Laser diode unit 10 between the off and on state is minimal.
  • the heat quantities Q R1, Q R2 and Q LD as well as the corresponding voltages U R1 , U R2 and U LD , in particular the difference between Q R2 and Q R1 can also have a different value, depending on the radiation emitted to the environment Amount of heat per unit of time, the thermal conductivity of the individual components, the arrangement and design of the heating element 18, the preheating of the carrier body 16 or housing 14 etc. preferably empirically by adjusting the voltage and / or the current via the adjustable resistors 35, 37 in the manner it is determined that the temperature differences of the laser diode unit 10 become as small as possible.
  • the switching on of the laser diode unit 10 and the corresponding switching off of the heating element 18 are preferably carried out simultaneously. However, it can also be provided that the periods of time in which the laser diode unit 10 is switched on and the heating element 18 is switched off overlap, so that the heating element 18 z. B. can be turned on a short time before switching off the laser diode unit 10. In the same way, the heating element 18 can then remain switched on for a short period of time beyond the time at which the laser diode unit 10 is switched on.
  • the base body 16 or the laser diode units 10 and / or their housing with a layer of thermal insulation material, so that fluctuations in the ambient temperature result in less or almost none Have an influence on the temperature of the laser diode units 10.

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Abstract

Eine mit Laserlicht arbeitende Druckplatten-Beschriftungsvorrichtung (1) zur Beschriftung einer ebenen oder einer auf einen Druckmaschinenzylinder (2) aufgespannten Druckplatte (4) besitzt eine oder mehrere Druckplatten-Beschriftungseinheiten (5), deren Laserdiodeneinheiten (10) im Gegentakt mit einem in der Nähe der Laserdiodeneinheiten (10) angeordneten Heizelement (18) betrieben werden, um dadurch die Temperatur der Laserdiodeneinheiten (10) während des Beschriftungsvorganges im wesentlichen konstant zu halten. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Temperatur in einer mit Laserlicht arbeitenden Druckplatten-Beschriftungseinheit, insbesondere einer Offset-Druckmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 8.
  • Für die Beschriftung von Druckplatten, die in Druckmaschinen Verwendung finden, werden heutzutage neben der herkömmlichen Methode einer Belichtung mittels Filmen in verstärktem Maße digital arbeitende Beschriftungseinheiten eingesetzt, denen die Bildinformation in Form von digitalen, in der Druckvorstufe erzeugten Bit-Mustern zugeführt wird, die von den Beschriftungseinheiten auf die Druckplatte übertragen werden. Die Beschriftungseinheiten besitzen hierfür eine Lichtquelle, deren Licht durch ein optisches Linsensystem auf die jeweilige Stelle der Druckplatte fokussiert wird und die je nach dem, ob auf der Druckplatte an der entsprechenden Stelle ein Bildpunkt erzeugt werden soll, ein- oder ausgeschaltet wird.
  • Aus der US 5,351,617 ist eine mit Laserlicht arbeitende Beschriftungseinheit für die mit einer speziellen Beschichtung versehene und auf den Druckplattenzylinder einer Offset-Druckmaschine aufgespannte Druckplatte bekannt, bei der das Laserlicht durch eine Laserdiodeneinheit erzeugt wird und anschließend über ein optisches Lichtleiterkabel einer nahe dem Druckplattenzylinder angeordneten optischen Fokussierungseinheit zugeführt wird, die motorisch parallel zur Druckplattenzylinderlängsachse über die Oberfläche des Druckplattenzylinders bewegt wird und die das Laserlicht auf die entsprechenden Stellen der Druckplatte fokussiert. Durch entsprechendes Drehen des Druckplattenzylinders erfolgt eine Bebilderung der auf den Zylinder aufgespannten Druckplatte auf deren gesamter Fläche.
  • Die US 5,351,617 zeigt weiterhin eine Vorrichtung, bei der mehrere optische Fokussierungseinheiten, die über optische Lichtleiterkabel an entsprechende Laserlichtquellen angeschlossen sind, über eine ebene Druckplatte bewegt werden und diese an den entsprechenden Stellen belichten.
  • Bei den beschriebenen, mit Laserdioden arbeitenden Beschriftungs- oder Bebilderungseinheiten tritt das Problem auf, daß die Intensität des Laserlichts in hohem Maße von der Temperatur der jeweiligen Laserlichtquelle, in diesem Falle einer Laserdiode, beeinflußt wird. So sind aufgrund der bekannterweise im wesentlichen exponentiellen Abhängigkeit der Intensität des erzeugten Laserlichts von der Temperatur bei einer Laserdiode bereits Temperaturschwankungen im Bereich von 0,5° bis 2°C ausreichend, um das Beschriftungsergebnis derart nachteilig zu beeinflussen, daß die dadurch hervorgerufenen Qualitätseinbußen im fertigen Druckbild ohne weiteres durch das menschliche Auge wahrgenommen werden können.
  • Die Qualitätseinbußen ergeben sich dadurch, daß bei einer schwankenden Lichtintensität des Laserlichts, die auf eine zu geringe oder zu hohe Temperatur der jeweiligen Laserdiode zurückzuführen ist, auf der Druckplatte zu erzeugende Bildpunkte stark variieren, so daß das mit der Druckplatte erzeugte Druckbild Fehler aufweist, die zu den oben beschriebenen wahrnehmbaren Qualitätseinbußen führen.
  • Die Temperaturschwankungen der Laserdioden werden bei der Beschriftung einer Druckplatte insbesondere dadurch erzeugt, daß die Laserdioden im eingeschalteten Zustand einen Großteil der ihnen zugeführten elektrischen Energie in Joulsche-Wärme umwandeln, und im ausgeschalteten Zustand, d.h. an den Stellen, an denen keine Bebilderung erfolgt, von den Laserdioden keine Wärme erzeugt wird. In der Praxis treten hierdurch insbesondere in den Bereichen der Druckplatte, in denen von der entsprechenden Laserdiodeneinheit nur vereinzelte Bildpunkte gesetzt werden, hohe Qualitätseinbußen auf, da die über einen längeren Zeitraum ausgeschaltete Laserdiodeneinheit zwischenzeitlich abkühlt und hierdurch beim Wiedereinschalten, bedingt durch die zum Aufheizen der Laserdiode notwendige Zeitdauer, eine geringere Lichtintensität erzeugt.
  • Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren zur Regelung der Temperatur in einer mit Laserlicht arbeitenden Druckplatten-Beschriftungseinheit zu schaffen, mit welchem die Temperatur der das Laserlicht erzeugenden Laserlichtquelle, insbesondere einer Laserdiode, in hohem Maße und mit einfachen Mitteln konstant gehalten werden kann.
  • Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich die Temperatur der Laserlichtquelle einer Druckplatten-Beschriftungseinheit, insbesondere einer Laserdiode, mit einfachen Mitteln in effizienter und kostengünstiger Weise konstant halten läßt.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 und 8 gelöst.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Durch die Erfindung ergibt sich insbesondere der Vorteil, daß sich auch bei Beschriftungseinheiten mit einer größeren Anzahl von einzelnen Laserdiodeneinheiten und zugehörigen Fokussierungsoptiken eine hohe Konstanz und damit verbunden eine hohe Qualität bei der Erzeugung der einzelnen Bildpunkte auf der Druckplatte über das gesamte Bild hinweg erzielen läßt.
  • Weiterhin besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß sie sich in einfacher und kostengünstiger Weise bei bestehenden Druckplatten-Beschriftungseinheiten, sowohl für ebene Druckplatten als auch für auf einen Druckplattenzylinder aufgespannte Druckplatten nachrüsten läßt.
  • Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.
  • In den Zeichnungen zeigen
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung von zwei an einem Druckplattenzylinder einer Druckmaschine angeordneten Druckplatten-Beschriftungseinheiten mit erfindungsgemäßen Temperaturregelungsvorrichtungen,
    Fig. 2
    einen elektrischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperatur-Regelungsvorrichtung,
    Fig. 3
    einen Verlauf der am Widerstand beziehungsweise an der Laserdiode anliegenden elektrischen Spannung beziehungsweise der vom Widerstand bzw. der Diode abgegebenen Wärmemenge bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung, bei der die am Widerstand anliegende Spannung bei Einschalten der Laserdiode auf Null heruntergefahren wird,
    Fig. 4
    eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der am Heizelement bei ausgeschalteter Laserdiodeneinheit eine bestimmte Wärmemenge erzeugt wird, die nach Einschalten der Laserdiodeneinheit um eine vorherbestimmten Wert verringert wird.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 zum Beschriften einer auf einen Druckplattenzylinder 2 einer Druckmaschine aufgespannten Druckplatte 4 weist eine oder mehrere, beispielsweise 16 einzelne Druckplatten-Beschriftungseinheiten 5 auf, von denen in Fig. 1 insgesamt aus darstellungstechnischen Gründen lediglich zwei Einheiten gezeigt sind. In gleicher Weise wie zum Beschriften einer auf einen Druckmaschinenzylinder 2 aufgespannten Druckplatte 4 können die Beschriftungseinheiten 5 ebenfalls zur Beschriftung von ebenen Druckplatten eingesetzt werden. Jede der Beschriftungseinheiten 5 umfaßt eine in der Nähe der Druckplatte 4 angeordnete Fokussierungsoptik 6, die über einen optischen Lichtleiter 8 an eine Laserdiodeneinheit 10 angeschlossen ist. Die optische Fokussierungsoptik 6 fokusiert das von der Laserdiodeneinheit 10 erzeugte Laserlicht auf einen, auf der Druckplatte 4 zu erzeugenden Bildpunkt, wo es einen dem Bildpunkt entsprechenden Bereich aus der Oberflächenschicht der Druckplatte 4 entfernt, so daß eine darunterliegende, Druckfarbe annehmende Schicht freigelegt wird. Der Aufbau und die Zusammensetzung einer solchen Druckplatte sind beispielsweise aus der US 5,351,617 bekannt und werden hier nicht weiter beschrieben.
  • Die Steuerung der Laserdiodeneinheit 10 erfolgt über eine Steuerungseinrichtung 12, die die Laserdiodeneinheit in Abhängigkeit von einem zu setzenden oder nicht zu setzenden Bildpunkt entsprechend einem in der Druckvorstufe erzeugten Bit-Muster ein- oder ausschaltet.
  • Bei der bevorzugten, in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Laserdiodeneinheiten 10 in einem Gehäuse 14 untergebracht, welches auf einem Grund- oder Trägerkörper 16 befestigt ist. In der Nähe der Laserdiodeneinheit 10, vorzugsweise innerhalb des Gehäuses 14, ist ein Heizelement 18 angeordnet, welches durch die Steuerungseinrichtung 12 betätigt wird. Die Betätigung des Heizelements 18 erfolgt dabei durch die Steuerungseinrichtung 12 im Wechsel oder im Gegentakt mit der Laserdiodeneinheit 10 in der Weise, daß bei ausgeschalteter Laserdiodeneinheit 10 das Heizelement 18 betätigt wird und dies die abgeschaltete Laserdiodeneinheit 10 erwärmt. Beim Einschalten der Laserdiodeneinheit 10, d.h. beim Beschriften der Druckplatte 4 mit einem Bildpunkt, wird das Heizelement 18 ausgeschaltet, so daß von ihm während der Zeit, in der die Laserdiodeneinheit 10 eingeschaltet ist, keine Wärmeenergie erzeugt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Heizelement 18 durch einen Ohmschen Widerstand gebildet, der im Wechsel mit der Laserdiodeneinheit 10 entsprechend an eine hohe oder an eine niedrige elektrische Spannung angeschlossen wird. In gleicher Weise kann das Heizelement 18 durch ein beliebiges sonstiges Joulsche Wärme erzeugendes elektronisches Bauteil gebildet werden, das im Gegentakt zur Laserdiodeneinheit 10 an eine entsprechende Strom- und/oder Spannungsquelle angeschlossen wird. Ein solches Bauteil kann beispielsweise ein Transistor, eine Diode oder ein sogenanntes Peltier-Element etc. sein.
  • In gleicher Weise, wie bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung des Heizelements 18 im Gehäuse 14 der Laserdiodeneinheit 10, kann das Heizelement 18 ebenfalls außerhalb des Gehäuses 14 beispielsweise auf diesem oder auf dem Grundkörper 16 angeordnet sein. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es ferner vorgesehen sein, den die Beschriftungseinheit 5 tragenden Grundkörper 16 der Vorrichtung 1 konstant zu kühlen oder zu heizen, beispielsweise dadurch, daß der Grundkörper 16 im Inneren hohl ausgebildet ist und der Innenraum von einem entsprechenden Kühl- oder Wärme-Transportmedium gewünschter Temperatur, wie durch die Pfeile 20, 22 angedeutet, durchströmt wird. Anstelle eines von einem Kühl- oder Wärmemedium durchströmten Grundkörpers 16 kann dieser in gleicher Weise auch elektrisch beheizt werden. Hierdurch läßt sich unabhängig von der Regelung der Temperatur durch das Heizelement 18 der Laserdiodeneinheit 10 und/oder dem Heizelement 18 eine unabhängige Vortemperatur aufprägen, so daß beispielsweise der Arbeitspunkt einer aus mehreren, z. B. aus 16 Druckplatten-Beschriftungseinheiten 5 aufgebauten Druckplatten-Beschriftungsvorrichtung 1, beispielsweise in Abhängigkeit von der jeweiligen Umgebungstemperatur für alle Beschriftungseinheiten 5 gemeinsam verändert werden kann.
  • Die Regelung der Temperatur der Laserdiodeneinheit 10 durch das Heizelement 18 kann beispielsweise mit einer in Fig. 2 dargestellten elektronischen Schaltungsanordnung 30 vorgenommen werden. Die Schaltungsanordnung 30 besitzt eine Strom- und/oder Spannungsquelle 32, an deren einen Pol, beispielsweise den Plus-Pol, die Steuerungseinrichtung 12 sowie das Heizelement 18 und parallel dazu die Laserdiodeneinheit 10 angeschlossen sind. Das Heizelement 18 sowie die Laserdiodeneinheit 10 sind weiterhin über jeweils zugeordnete Leistungstransistoren 34 und 36 mit dem zweiten Pol der Strom- und/oder Spannungsquelle 32 verbunden. Die Basis des Leistungstransistors 34 des Heizelements 18 ist vorzugsweise über einen festen oder regelbaren Widerstand 35 mit der Steuerungseinrichtung 12 verbunden. Die Basis des Leistungstransistors 36 der Laserdiodeneinheit 10 ist vorzugsweise über einen zweiten festen oder regelbaren Widerstand 37 sowie eine invertierende Schmitt-Triggerschaltung 38 mit der Steuerungseinrichtung 12 verbunden. Die Steuerungseinrichtung 12 steuert die Basen der Leistungstransistoren 34 und 36 im Gegentaktbetrieb, so daß bei ausgeschalteter Laserdiodeneinheit 10 das Heizelement 18 von einem Strom durchflossen wird, dessen Größe über den Widerstand 35 für das jeweilige Heizelement 18 einer Druckplatten-Beschriftungseinheit 5 entsprechend eingestellt werden kann. Hierbei wird aufgrund des invertierenden Schmitt-Triggers 38 das an der Basis des Leistungstransistors 36 der Laserdiodeneinheit 10 anliegende Signal invertiert, so daß der Leistungstransistor 36 sperrt und die Laserdiodeneinheit 10 ausgeschaltet bleibt. Zum Einschalten der Laserdiodeneinheit 10 wird von der Steuerungseinrichtung 12 ein Signal umgekehrter Polarität erzeugt und entsprechend der Leistungstransistor 34 des Heizelements 18 gesperrt sowie der Leistungstransistor 36 aufgrund der invertierenden Wirkung der Schmitt-Triggerschaltung 38 durchgeschaltet, so daß die Laserdiodeneinheit 10 von einem Strom durchflossen wird, dessen Größe über den Widerstand 37 einstellbar ist. Das Erzeugen der Signale durch die Steuerungseinrichtung 12 erfolgt dabei in Abhängigkeit von einem zu setzenden Bildpunkt auf der Druckplatte 4.
  • Der Verlauf der am Heizelement 18 anliegenden Spannung UR sowie der zur gleichen Zeit an der Laserdiodeneinheit 10 anliegende Spannung ULD sind in Fig. 3 in idealisierter Form dargestellt. Wie sich aus Fig. 3 erkennen läßt, wird das Heizelement 18 während der Vorwärmphase V mit der Spannungsquelle 32 oder in äquivalenter Weise mit einer entsprechenden Stromquelle verbunden und gibt dabei eine bestimmte Wärmemenge QR ab, deren Größe über den regelbaren Widerstand 35 vorzugsweise so eingeregelt wird, daß sich die Temperatur der zu dieser Zeit abgeschalteten Laserdiodeneinheit 10 auf eine gewünschte Arbeitstemperatur einstellt. Die an der Laserdiodeneinheit 10 während der Vorwärmphase V bei dieser Ausführungsform der Erfindung anliegende Spannung ULD beträgt vorzugsweise 0 Volt, so daß auch die von der Laserdiodeneinheit 10 erzeugte Wärmemenge pro Zeiteinheit entsprechend 0 J (Joule) beträgt. In der sich anschließenden Beschriftungsphase B wird die Laserdiodeneinheit 10 durch Anlegen der Spannung ULD eingeschaltet und zur gleichen Zeit, d.h. im Wechsel oder im Gegentakt dazu das Heizelement 18 ausgeschaltet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind die von der Laserdiodeneinheit 10 abgegebene Wärmemenge pro Zeiteinheit QLD und die vom Heizelement 18 abgegebene Wärmemenge pro Zeiteinheit QR vorzugsweise im wesentlichen gleich, wobei in Abhängigkeit von der Anordnung des Heizelements 18 beziehungsweise der Vortemperierung des Grundkörpers 16 oder der insgesamt abgestrahlten thermischen Leistung, die vom Heizelement 18 abgestrahlte Wärmemenge QR auch kleiner oder größer als die von der Laserdiodeneinheit 10 abgestrahlte Wärmemenge QLD sein kann. Ein Abgleich der Wärmemengen kann beispielsweise über die regelbaren Widerstände 35, 37 der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung erfolgen, wobei der Abgleich vorzugsweise so erfolgt, daß die Temperaturschwankungen zwischen Ein- und Ausschalten der Laserdiodeneinheit möglichst klein sind.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Heizelement 18, wie in Fig. 4 gezeigt, auch bei eingeschalteter Laserdiodeneinheit 10 mit einer vorzugsweise einstellbaren Grundspannung UR1, beziehungsweise einem entsprechenden Grundstrom versorgt und gibt dabei eine erste Grundwärmemenge QR1 ab, die im oberen Diagramm von Fig. 4 als gestrichelte Linie dargestellt ist. Bei ausgeschalteter Laserdiodeneinheit 10 ist das Heizelement 18 an eine zweite höhere Spannung UR2 angeschlossen, wodurch es die Wärmemenge QR2 pro Zeiteinheit erzeugt. Die Differenz zwischen den in dieser Ausführungsform der Erfindung vom Heizelement 18 abgegebenen Wärmemengen QR1 und QR2 ist vorzugsweise so gewählt, daß die Temperaturschwankungen beziehungsweise die Temperaturdifferenz der Laserdiodeneinheit 10 zwischen ausgeschaltetem und eingeschaltetem Zustand minimal wird. Bevorzugterweise besitzt die vom Heizelement 18 bei eingeschalteter Laserdiodeneinheit 10 erzeugte Wärmemenge QR1 einen Wert, dessen Größe der Wärmemenge QR2 vermindert um die Differenz aus der von der Laserdiodeneinheit 10 abgegebenen Wärmemenge QLD und der Wärmemenge QR2 entspricht; oder in Formeln ausgedrückt: Q R1 = Q R2 - (Q LD - Q R2 ),
    Figure imgb0001
     wobei vorzugsweise die Wärmemenge QR2 kleiner als die l'ärmemenge QLD ist.
  • Die Wärmemengen QR1, QR2 und QLD sowie die entsprechenden Spannungen UR1, UR2 und ULD, insbesondere die Differenz zwischen QR2 und QR1, können jedoch auch einen anderen Wert besitzen, der in Abhängigkeit von der an die Umgebung abgestrahlten Wärmemenge pro Zeiteinheit, der thermischen Leitfähigkeit der einzelnen Bauelemente, der Anordnung und Ausbildung des Heizelementes 18, der Vortemperierung des Trägerkörpers 16 oder Gehäuses 14 etc. vorzugsweise empirisch durch Einstellen der Spannung und/oder des Stromes über die einstellbaren Widerstände 35, 37 in der Weise bestimmt wird, daß die Temperaturdifferenzen der Laserdiodeneinheit 10 möglichst klein werden.
  • Das Einschalten der Laserdiodeneinheit 10 und das entsprechende Ausschalten des Heizelements 18 erfolgen vorzugsweise gleichzeitig. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß sich die Zeitspannen, in denen die Laserdiodeneinheit 10 ein- und das Heizelement 18 ausgeschaltet ist, überschneiden, so daß das Heizelement 18 z. B. schon kurze Zeit vor dem Ausschalten der Laserdiodeneinheit 10 eingeschaltet werden kann. In gleicher Weise kann das Heizelement 18 anschließend eine kurze Zeitspanne über den Zeitpunkt des Einschaltens der Laserdiodeneinheit 10 hinaus eingeschaltet bleiben.
  • Bei einer weiteren, in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann es ferner vorgesehen sein, den Grundkörper 16 beziehungsweise die Laserdiodeneinheiten 10 und/oder deren Gehäuse mit einer Schicht aus thermischem Isollationsmaterial zu versehen, so daß Schwankungen der Umgebungstemperatur einen geringeren oder fast gar keinen Einfluß auf die Temperatur der Laserdiodeneinheiten 10 haben.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Druckplatten-Beschriftungsvorrichtung
    2
    Druckmaschinenzylinder
    4
    Druckplatte
    5
    Druckplatten-Beschriftungseinheit
    6
    optische Fokussierungseinrichtung
    8
    optische Lichtleiter
    10
    Laserdiodeneinheit
    12
    Steuereinrichtung
    14
    Gehäuse
    16
    Tragekörper
    18
    Heizelement
    20
    Pfeil
    22
    Pfeil
    30
    Schaltungsanordnung
    32
    Strom/Spannungsquelle
    34
    Leistungstransistor für Heizelement
    35
    regelbarer Widerstand für Heizelement
    36
    Leistungstransistor für Laserdiodeneinheit
    37
    regelbarer Widerstand für Laserdiodeneinheit
    38
    invertierende Schmitt-Triggerschaltung
    V
    Vorwärmphase
    B
    Beschriftungsphase

Claims (13)

  1. Verfahren zur Regelung der Temperatur in einer mit Laserlicht arbeitenden Druckplatten-Beschriftungseinheit einer Druckmaschine, insbesondere einer Offset-Druckmaschine, wobei das Laserlicht durch eine Laserdiodeneinheit erzeugt wird, die in Abhängigkeit von dem auf der Druckplatte zu erzeugenden Bildmuster ein- und ausgeschaltet wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine in der Nähe der Laserdiodeneinheit angeordnete Wärmequelle im Wechsel mit der Laserdiodeneinheit in der Weise betrieben wird, daß die Temperatur der Laserdiodeneinheit möglichst konstant ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die pro Zeiteinheit von der Wärmequelle abgegebene Wärmemenge bei ausgeschalteter Laserdiodeneinheit erhöht und bei eingeschalteter Laserdiodeneinheit verringert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die von der Wärmequelle pro Zeiteinheit abgegebene Wärmemenge im wesentlichen der von der Laserdiodeneinheit pro Zeiteinheit abgegebenen Wärmemenge entspricht.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Wärmequelle bei eingeschalteter Laserdiodeneinheit eine vorgegebene Grundwärmemenge pro Zeiteinheit abgibt, die kleiner als die von der Laserdiodeneinheit abgegebene Wärmemenge pro Zeiteinheit ist und daß die Wärmequelle bei ausgeschalteter Laserdiodeneinheit eine zweite größere Wärmemenge abgibt, wobei die ersten und zweiten Wärmemengen in der Weise gewählt sind, daß die Temperaturdifferenz der Laserdiodeneinheit zwischen ein- und ausgeschaltetem Zustand mimimal wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Differenz zwischen der ersten und der zweiten Wärmemenge im wesentlichen der Differenz zwischen der von der eingeschalteten Laserdiodeneinheit abgegebenen Wärmemenge und der zweiten Wärmemenge entspricht.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Laserdiodeneinheit und/oder die Wärmequelle auf eine vorbestimmte Vortemperatur erwärmt oder gekühlt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Laserdiodeneinheiten und/oder die Wärmequellen gegenüber der Umgebung thermisch isolliert sind.
  8. Vorrichtung zur Regelung der Temperatur in einer mit Laserlicht arbeitenden Druckplatten-Beschriftungseinheit einer Druckmaschine, insbesondere einer Offset-Druckmaschine, in der das Laserlicht durch mindestens eine Laserdiodeneinheit erzeugt wird, die in Abhängigkeit von dem auf der Druckplatte zu erzeugenden Punktmuster ein- und ausgeschaltet wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Umgebung der Laserdiodeneinheit (10) ein elektrisches Heizelement (18) angeordnet ist, das im Wechsel mit der Laserdiodeneinheit 10 bei eingeschalteter Laserdiodeneinheit (10) eine erste Wärmemenge (QR1) und bei ausgeschalteter Laserdiodeneinheit (10) eine zweite, größere Wärmemenge (QR2) erzeugt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zweite Wärmemenge (QR2) im wesentlichen der von Laserdiodeneinheit (10) erzeugten Wärmemenge (QLD) entspricht und daß die erste, kleinere Wärmemenge (QR1) einen Wert von 0 besitzt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die vom Heizelement (18) bei ausgeschalteter Laserdiodeneinheiten (10) erzeugte zweite Wärmemenge (QR2) eine solche Größe besitzt, daß die Temperatur der Laserdiodeneinheit (10) einem vorherbestimmten Soll-Wert entspricht.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die vom Heizelement (18) bei eingeschalteter Laserdiodeneinheit (10) erzeugte erste Wärmemenge (QR1) einen Wert besitzt, dessen Größe der zweiten Wärmemenge (QR2) vermindert um die Differenz aus der von der Laserdiodeneinheit (10) erzeugten Wärmemenge (QLD) und der zweiten Wärmemenge (QR2) entspricht.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Heizelement (18) durch ein Joulsche Wärme erzeugendes elektrisches Bauelement gebildet wird, das entsprechend der zu erzeugenden Wärmemenge an eine elektrische Spannungs- und/oder Stromquelle (32) angeschlossen wird.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine elektronische Gegentaktschaltung (30) mit einem durch die Steuerungseinrichtung (12) gesteuerten, den Stromfluß durch das Heizelement (18) bestimmenden ersten Leistungstransistor (34) sowie einem von der Steuerungseinrichtung (12) über eine invertierende Schmitt-Triggerschaltung (38) gesteuerten, den Strom durch die Laserdiodeneinheit (10) bestimmenden zweiten Leistungstransistor (36) vorgesehen ist.
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